在上世紀(jì)末期，隨著我國數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，數(shù)字網(wǎng)的同步則勢(shì)在必行。為此，隨著數(shù)字網(wǎng)的建設(shè)的同時(shí)，數(shù)字同步網(wǎng)絡(luò)也隨之建設(shè)。我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YDN-1999《數(shù)字同步網(wǎng)的規(guī)劃方法與組織原則》給出了我國數(shù)字同步網(wǎng)的組網(wǎng)方法與原則。

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一、數(shù)字通信網(wǎng)同步的必要性

隨著數(shù)字交換系統(tǒng)和傳輸設(shè)備的迅速推廣及SDH的介入，同步在電信網(wǎng)的重要性已明顯增加。新的業(yè)務(wù)和新的應(yīng)用也對(duì)同步網(wǎng)的運(yùn)行和性能提出了更高的要求。合理的規(guī)劃方法和組織原則不僅僅是為避免不可接受的同步性能，也是為減少潛在的、難于發(fā)現(xiàn)的問題，從而降低運(yùn)行維護(hù)成本。

同步的含義是，使通信網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行的所有數(shù)字設(shè)備工作在一個(gè)相同的平均速率上。如果發(fā)送設(shè)備的時(shí)鐘頻率快于接收設(shè)備的時(shí)鐘頻率，接收端就會(huì)周期性的丟失一些送給它的信息，這種信息丟失稱為漏讀滑動(dòng)；如果接收端的時(shí)鐘頻率快于發(fā)送端的時(shí)鐘頻率，接收端就會(huì)周期性的重讀一些送給它的信息，這種信息重讀稱為重讀滑動(dòng)。

在采用緩沖存儲(chǔ)器控制滑動(dòng)的各種數(shù)字設(shè)備中(如數(shù)字交換設(shè)備等)，是采用再定時(shí)原理取得同步的，即以從寫入比特流中提取出的定時(shí)作為寫入定時(shí)，以系統(tǒng)定時(shí)作為讀出定時(shí)，如圖1所示。典型的緩沖存儲(chǔ)器可保留大于一幀的數(shù)據(jù)量，當(dāng)緩沖存儲(chǔ)器發(fā)生漏讀或重讀現(xiàn)象時(shí)，會(huì)漏讀或重讀整個(gè)一幀的數(shù)據(jù)，這稱為受控滑動(dòng)。

圖1：數(shù)字信號(hào)再定時(shí)原理

網(wǎng)絡(luò)同步的基本目標(biāo)是控制受控滑動(dòng)的發(fā)生，然而同步不好并不僅僅只造成滑動(dòng)這一損傷，例如在SDH網(wǎng)中，同步不完善將導(dǎo)致傳輸信號(hào)中產(chǎn)生大量的抖動(dòng)和幀失步。在規(guī)劃一個(gè)同步網(wǎng)時(shí)，還應(yīng)考慮控制與同步有關(guān)的其它損傷(如漂動(dòng)和抖動(dòng)等)。

二、數(shù)字同步網(wǎng)相關(guān)概念

1、同步的概念：數(shù)字網(wǎng)的同步是數(shù)字網(wǎng)中所有設(shè)備時(shí)鐘之間的同步。在數(shù)字網(wǎng)同步中的“同步”包括比特定時(shí)和幀定時(shí)這兩層含義。在規(guī)劃和設(shè)計(jì)同步網(wǎng)時(shí)，經(jīng)常提到的術(shù)語包括：時(shí)標(biāo)、協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)、網(wǎng)同步、同步的網(wǎng)、同步網(wǎng)等，關(guān)于這些術(shù)語的定義詳見下表2-1。

表2-1：數(shù)字同步網(wǎng)的相關(guān)術(shù)語定義

2、同步方式：數(shù)字網(wǎng)的同步方式分為以下3類：全同步、全準(zhǔn)同步、混合同步，具體含義詳見下表2-2。這里所述同步方式分類是參照ITU-T建議G.810從組網(wǎng)角度提出的。

表2-2：數(shù)字網(wǎng)同步方式的含義

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3、同步方法：根據(jù)不同同步方式的要求，有兩種同步方法可以采用，主從同步法和互同步法，它們的釋義詳見下表2-3，其中主從同步法如圖2-3所示。由于高穩(wěn)定高可靠基準(zhǔn)時(shí)鐘的出現(xiàn)，主從同步法得到廣泛的應(yīng)用；互同步系統(tǒng)易形成擾動(dòng)，在實(shí)際中很少應(yīng)用。在我國，數(shù)字同步網(wǎng)采用等級(jí)主從同步法，而不采用互同步法。

表2-3：主從同步法和互同步法的釋義

圖2-3：等級(jí)主從同步法的示意圖

三、數(shù)字同步網(wǎng)的等級(jí)結(jié)構(gòu)

目前我國數(shù)字同步網(wǎng)采用混合同步方式，它是一個(gè)由多個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘控制的網(wǎng)絡(luò)，各基準(zhǔn)時(shí)鐘之間以準(zhǔn)同步運(yùn)行。國際通信以準(zhǔn)同步運(yùn)行。今后，將向全同步運(yùn)行過渡，例如，采用可驗(yàn)證方式實(shí)現(xiàn)全同步網(wǎng)。

每個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘控制的同步網(wǎng)內(nèi)同步方法采用等級(jí)主從同步。在采用等級(jí)主從同步的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)之間是主從關(guān)系，每個(gè)同步網(wǎng)節(jié)點(diǎn)都賦予一個(gè)等級(jí)地位，只容許某一等級(jí)的節(jié)點(diǎn)向較低等級(jí)或同等級(jí)的節(jié)點(diǎn)傳送定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)達(dá)到同步。圖3表示了數(shù)字同步網(wǎng)的圖等級(jí)結(jié)構(gòu)。圖中，一級(jí)節(jié)點(diǎn)采用1級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘，二級(jí)節(jié)點(diǎn)采用2級(jí)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘，三級(jí)節(jié)點(diǎn)采用3級(jí)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘。

圖3：我國數(shù)字同步網(wǎng)等級(jí)結(jié)構(gòu)

四、數(shù)字同步網(wǎng)的構(gòu)成

數(shù)字同步網(wǎng)的構(gòu)成如圖4-0所示。同步供給單元(SSU)是數(shù)字同步網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)從鐘，具有頻率基準(zhǔn)選擇、處理和定時(shí)分配的功能。同步供給單元可以是獨(dú)立型同步設(shè)備(SASE)，也可以是依附于其它相關(guān)設(shè)備的一種功能單元，這些相關(guān)設(shè)備包括數(shù)字程控交換設(shè)備和SDH交叉連接設(shè)備SDXC，或分插復(fù)用設(shè)備ADM等。以前各文件中的定時(shí)供給設(shè)備(BITS)即同步供給單元。

圖4-0：我國數(shù)字同步網(wǎng)的構(gòu)成示意圖

1、同步網(wǎng)的分級(jí)和時(shí)鐘等級(jí)：數(shù)字同步網(wǎng)分為3級(jí)，各級(jí)節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘等級(jí)和設(shè)置位置列于下表4-1中。一級(jí)節(jié)點(diǎn)設(shè)置1級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘。我國同步網(wǎng)內(nèi)使用的1級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘有全國基準(zhǔn)時(shí)鐘(PRC)和區(qū)域基準(zhǔn)時(shí)鐘(LPR)

表4-1：同步網(wǎng)的分級(jí)和時(shí)鐘設(shè)置

欲更多了解PRC與LPR相關(guān)知識(shí)的請(qǐng)進(jìn)入：PRC；LPR

二級(jí)節(jié)點(diǎn)設(shè)置2級(jí)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘。各省中心的長途通信樓內(nèi)應(yīng)設(shè)置2級(jí)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘，在地、市級(jí)長途通信樓和匯接長途話務(wù)量大的、重要的匯接局(例如，有圖像業(yè)務(wù)、高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、No.7 STP等)亦應(yīng)設(shè)置2級(jí)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘。

三級(jí)節(jié)點(diǎn)設(shè)置3級(jí)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘。在本地網(wǎng)內(nèi)，除采用2級(jí)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘的匯接局以外，其它匯接局應(yīng)設(shè)置3級(jí)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘。在端局根據(jù)需要(例如，有高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、SDH設(shè)備等)也應(yīng)設(shè)置3級(jí)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘。

2、同步區(qū)的劃分：同步網(wǎng)的基本功能是準(zhǔn)確地將定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)從基準(zhǔn)時(shí)鐘傳遞給同步網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn)，從而調(diào)節(jié)網(wǎng)中的各時(shí)鐘，以建立并保持同步，滿足電信網(wǎng)傳遞各類業(yè)務(wù)信息的要求。因此，同步網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與電信網(wǎng)有所不同。由于我國地域廣，為保證同步網(wǎng)的同步性能，可以采用設(shè)置多個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘的組網(wǎng)方案。為了便于規(guī)劃、維護(hù)管理及提高同步性能和可靠性，全國同步網(wǎng)應(yīng)劃分為若干個(gè)同步區(qū)，同步區(qū)是同步網(wǎng)的最大子網(wǎng)。在規(guī)劃同步網(wǎng)時(shí)，可以把同步區(qū)作為一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體對(duì)待。關(guān)于同步區(qū)的劃分原則匯總于下表4-2中；同步區(qū)內(nèi)設(shè)置的LPR與PRC的關(guān)系如圖4-2-1所示；相鄰?fù)絽^(qū)之間的關(guān)系如圖4-2-2所示。

表4-2：同步區(qū)的劃分原則

圖4-2-1：各同步區(qū)與全國基準(zhǔn)時(shí)鐘PRC的關(guān)系

圖4-2-2：相鄰?fù)絽^(qū)之間的關(guān)系

3、定時(shí)基準(zhǔn)分配：定時(shí)基準(zhǔn)分配包括定時(shí)基準(zhǔn)的局間分配和局內(nèi)分配。定時(shí)基準(zhǔn)的局間分配可以對(duì)相互連接的各同步網(wǎng)節(jié)點(diǎn)提供同步。在一個(gè)同步區(qū)內(nèi)，定時(shí)基準(zhǔn)局間分配采用分級(jí)樹狀結(jié)構(gòu)，傳送定時(shí)基準(zhǔn)的方式有下表4-3所示的方式。定時(shí)基準(zhǔn)的局內(nèi)分配是指在通信樓內(nèi)設(shè)置的同步供給單元作為該樓內(nèi)各種設(shè)備時(shí)鐘的主鐘，樓內(nèi)所有時(shí)鐘均接受該主鐘提供的定時(shí)基準(zhǔn)以達(dá)到同步運(yùn)行。因此，在一個(gè)通信樓內(nèi)只有同步供給單元能夠通過局間分配接受由其它局來的定時(shí)基準(zhǔn)的同步。局內(nèi)定時(shí)分配采用并行分配方法，以避免定時(shí)基準(zhǔn)鏈路在局內(nèi)串接多個(gè)網(wǎng)元時(shí)鐘。局內(nèi)定時(shí)分配示意圖如圖4-3所示。

表4-3：傳送定時(shí)基準(zhǔn)的方式

圖4-3：局內(nèi)定時(shí)分配示意圖

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